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光纤接续及其影响因素探析


光纤接续及其影响因素探析 摘要: 文章主要对光纤接续的方式与要求进行了介绍,同时详细分析探讨了 接续工作中,影响其损耗的本征因素与外界因素,以供同行业工作人员参考。 关键词:光纤接续 方式 要求 接续损耗 前言: 光纤接续是光缆施工过程中的一项必须工作,由于生产和运输的原因,光缆 的制造长度一般为 1-2km, 所以光缆接线是不可避免的。 无论从事光纤通信研究、 光纤和光缆生产还是光缆工程施工、日常维护,都会涉及到光纤接续。因此,深 入探析光纤接续的方法与影响因素,对保障光纤通信的可靠性有着重要意义。 1.光纤接续的方式与要求 光纤接续可分为固定接续(死接头) 、活动接续(活接头) 、临时接续几种方 式。不同用途、场合应采用不同的连接方式。例如,固定接续主要应用与光缆线 路中光纤间的永久性连接, 采取的方法是电弧熔接法和机械连接法;活动接续主 要应用于传输系统的机、线间、光仪表耦合,以光纤连接器进行连接;临时连续 则多用于测量尾纤、假纤与被测光纤间耦合于连接,多采用 V 型对准、弹性毛 细管连接及临时性固定连接的方法。 1.1 对固定接续的要求 光纤固定接续主要用于光缆传输线路中光纤的永久性连接。 这种连接习惯上 称为光纤接续, 是光缆线路工程中的一项关键性技术,其质量的优劣不仅直接影 响光纤传输损耗的容限、传输距离的长度,而且还影响系统使用的稳定性、可靠 性。因此,对光纤固定连接提出如下几个要求:①连接损耗要小,能满足设计要 求, 且应具有良好的一致性; ②连接损耗的稳定性要好, 一般接头要求在-20-60℃ 范围内稳定变化时不应附加损耗产生;③具有足够的机械强度和使用寿命;④操 作尽量简便,接头体积应小,易于放置和保护;费用低,所需材料易于加工或选 购。 目前, 光纤的固定连接一般都采用熔接机电弧熔接法。虽然它对熔接设备的 精度要求高, 但熔接法接头基本上满足上述要求。良好的熔接平均损耗普遍可以 做到 0.1dB 以下。 1.2 对活动接续的要求 活动连接的应用场合很多, 例如光缆尾纤直接与光端机或通过光跳线与光端 机的连接、在局(站、设备间等)内不同光缆间的跳接、测试仪表与光纤链路的 连接等。活动连接器的种类较多,其要求主要:①插入损耗小,目前多模光纤要 求小于 1dB,单模光纤要求小于 0.5dB;②应有较好的重复性和互换性,即经过 多次插拔和互换配件后仍能有较好的一致性;③具有要好的稳定性,连接件紧固 后插入损耗温度,不受气温变化影响;④体积要小、重量要轻;⑤材料要有良好 的温度特性和抗腐蚀等性能。 1.3 对临时性接续的要求 临时性光纤连接可以采用 V 型调整架或熔接机上的微调架,将被连接的两 根光纤对准并滴上少许匹配液,用簧性毛细管连接件连接可以活动较好的耦合。 这些都可以实现仪表尾纤与被测光纤间的良好耦合。 2.影响光纤接续损耗的主要因素 2.1 接续损耗的原因 光纤连接后, 光传输经过连续部位会产生一定的损耗, 习惯称之为接头损耗。 不论是多模光纤还是单模光纤, 被连接的两根光纤因其本身的几何、光学参数不 完全相同和连接时轴芯错位、端面倾斜、端面间隔大、端面不清洁等因素产生接 头损耗。对于单模光纤,其模场直径为(9-10μm)± 10%,也就是说模场直径的 误差范围达 2μm。如果模场直径偏差大,就会增加光纤连接损耗。多模光纤接续 损耗产生的因素与单模光纤相似,故下面将只讨论影响单模光纤接续损耗的因 素。 2.2 接续损耗估算 (1)本征因素 单模光纤本征因素对连续损耗影响最大的是模场直径。当模场直径相配为 20%时, 产生

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